磁场对运动电荷的作用力（解析版）-2025年高二物理（人教版选择性必修第二册）

一、洛伦兹力的方向

1.洛伦兹力：运动电荷在磁场中受到的力。

2.电子束在磁场中的偏转

(1)没有磁场时，电子束呈一条直线。

(2)如果在电子束的路径上施加磁场，电子束的径迹会发生弯曲。

(3)改变磁场方向，电子束会向相反方向弯曲。

3.左手定则：伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一平面内；让磁感线从掌心

垂直进入，并使四指指向止电荷运动的方向,这时投指所指的方向就是运动的正电荷在磁场中所受洛伦兹力

的方向。

4.洛伦兹力方向的特点：F_B,F±v,即歹垂直于8与1，所决定的平面。

二、洛伦兹力的大小

1.电荷量为夕的粒子以速曳，运动时.，如果速度方向与磁感应强度〃的方向垂直，那么粒子受到的洛

伦兹力为尸=0名。

2.当电荷运动的方向与磁场的方向夹角为〃时，电荷所受的洛伦兹力为

三、电子束的磁偏转

1.显像管的构造：如图所示，由电子枪、偏转线圈和荧先屏组成。

2.原理

(1)电子枪发射高速电子。

(2)电子束在磁场中偏珪。

(3)荧光屏被电子束撞击发光。

3.扫描：在偏转区的水平方向和竖直方向都有偏转磁场，其方向、强弱都在不断变化,因此电子束打

在荧光屏上的光点不断移动，这在显示技术中叫作扫描。

【题型一】洛伦兹力的方向

1.影响洛伦兹力方向的因素：电荷的电性(正、负)、速度的方向、磁感应强度的方向。当电性一定时,

其他两个因素决定洛伦兹力的方向，如果只让一个因素相反，则洛伦兹力方向必定相反；如果同时让两个因

素相反，则洛伦兹力方向将不变。

2.八B、y方向间的关系

电荷运动方向和磁场方向间没有因果关系，两者关系是不确定的。电荷运动方向和磁场方向确定洛伦兹

力方向，F±v,即/垂直于8和v所决定的平面。

3.方向特点：洛伦兹力的方向随电荷运动方向的变化而变化。但无论怎样变化，洛伦兹力都与运动方

向垂直，故洛伦兹力永不做功，它只改变电荷运动方向，不改变电荷速度大小。

【典型例题1】匀强磁场中一个运动的带电粒子，受到洛伦兹力厂的方向如图所示，则该粒子的电性和运

动方向可能是（）

••••

B

••••

0-----------AF

A.粒子带负电，向下运动B.粒子带正电，向左运动

C.粒子带负电，向上运动D.粒子带正电，向右运动

【答案】A

【解析】根据左手定则可知，如果粒子带负电，则该粒子应向下运动；如果粒子带正电，则该粒子应向上

运动。故A正确、BCD错误。

故选A。

【典型例题2】中国第39次南极科学考察队在南极工作时观看到美丽的极光。极光是来自太阳的高能带电

粒子与大气分子剧烈碰撞或摩擦而激发大气分子发出的各种颜色的光。如图所示，假设南极观测点附近的

磁场方向竖直向上，一带正电的粒子从左向右运动，则粒子此时受到的洛伦兹力的方向（）

A.向左B.向右C.向里D.向外

【答案】D

【解析】粒子带正电，根据左手定则可知，带电粒子此时受到的洛伦兹力的方向向外。

故选D。

下列带电粒子所受洛伦兹力方向正确的是（）

I

XXXX・・・・

甲乙丙丁

A.图甲方向与I，方向垂直斜向上B.图乙方向与y方向垂直斜向下

C.图内方向垂直纸面向外D.图丁方向垂直纸面向外

【答案】A

【解析】A.由左手定则可知，图甲方向与v方向垂直斜向上，逐项A正确:

B.由左手定则可知，图乙方向与V方向垂直斜向上，选项B错俣；

C.图丙中由于速度与磁场方向平行，则不受洛伦兹力作用，选项C错误；

D.由左手定则可知，图丁方向垂直纸面向里，选项D错误。

故选Ao

如图所示，在阴极射线管两端加上高电压，管中将产生电子流，方向由左向右，形成阴极

射线。如果在该阴极射线管的正上方放置一根通有自左向右方向电流的通电直导线，导线与阴极射线管平

行，则阴极射线偏转形成的轨迹图为（）

阴极阴极

【解析】在阴极射线管上方放置通电导线后，根据右手螺旋定则可知，阴极射线处于垂直纸面向内的磁场

中，根据左手定则可判断，电子从阴极射出后，受到洛伦兹力方向向下，电子束向下偏转。

故选Ao

【题型二】洛伦兹力的大小

1.洛伦兹力与安培力的关系

(1)安培力是导体中所有定向移动的自由电荷受到的洛伦兹力的宏观表现，而洛伦兹力是安培力的微观

本质。

(2)洛伦兹力对电荷不做功，但安培力却可以对导体做功。

2.洛伦兹力的大小牛=夕小sin仇。为v与8的夹角)

⑴当时，。=90。，sin0=1,F=qvB,即运动方向与磁场垂直时，洛伦兹力最大。

(2)当！〃8时,8=0°,sin/?=(),F=0,即运动方向与磁场平行时,不受洛伦兹力。

(3)当粒子运动方向v与磁场B夹角为。时，如图所示，此时将】，分解为也，和上，其中乙=vsin仇则尸

=qvBsin0。

【典型例题3】如图所示，在匀强磁场中垂直于磁场方向放置一段导线"。磁场的磁感应强度为8,导线

长度为/、横截面积为S、单位体积内自由电子的个数为〃。导线中通以大小为/的电流，设导线中的自由

电子定向运动的速率都相同，则每个自由电子受到的洛伦兹力()

XXXXX

xxx/xx

-----A()力

XXXXX

B

XXXXX

A.大小为多，方向垂直于导线沿纸面向上

〃5

B.大小为祟，方向垂直于导线沿纸面向上

C.大小为勺，方向垂直于导线沿纸面向下

D.大小为襄，方向垂直于导线沿纸面向下

【答案】A

【解析】设自由电子定向运动的速率为y,根据电流的微观表达式，有

I=neSv

又

联立，解得

根据左手定则可知，其方向方向垂直于导线沿纸面向上。

故选A。

【典型例题4】三个完全相同的小球外〃、c带有相同电荷量的正电荷，从同一高度由静止开始下落，下

落加高度后。球进入水平向左的匀强电场，入球进入垂直纸面向里的匀强磁场，如图所示，它们到达水平

面上的速度大小分别用I%、%、女表示，它们的关系是()

0

ab。c°

III

III

III

III

III

III

I••

<-----XXX

L<-----XXX

E——xxxBn

<--XXX

/////////////////////

A.Va>Vb=VcB.Va-Vh-Vc

C.Va>Vb>VcD.Va=Vb>Vc

【答案】A

【解析】a小球下落时，重力和电场力都对。小球做正功；力小球下落时，只有重力做功；c小球下落时，

只有重力做功。重力做功的大小都相同，根据动能定理可知外力对〃小球所做的功最多，即。小球落地时

的动能最大，氏c,两球落地时的动能相等，由「三个小球质量和等，所以

Va>Vb-Vc

故选Ac

一质量为小的带电液滴垂直射入4=1T的匀强磁场中，刚好做匀速直线运动，已知液滴的

速率丫=4.0xl()5m/s，液滴的电荷量4=3.2x10-7(2,取重力加速度大小g=10mH,则液滴的质量/〃为

()

A.l2SxIO^kgB.L28xlO-3kg

C.1.28xIO-2kgD.1.28xl0-5kg

【答案】C

【解析】由平衡条件可得

mg=qvB

解得

-2

w=^=1.28xl0kg

g

故选C。

如图所示，一根足够长的光滑绝缘杆MN,与水平面的夹角为37。，固定在竖直平面内，磁

感应强度大小为4、方向垂直纸面向里的匀强磁场充满杆所在的空间，杆与磁场方向垂直.。质量为，〃的带

电小环沿杆下滑到图中的尸处时，对杆有垂直杆向下的压力作用，压力大小为04叫。已知小环的电荷量

为q,重力加速度大小为g,sin37°=0.6o则小环滑到。处时的速度大小4为()

XXXX

理2mg整2mg

5qB5qBqBM

【答案】B

【解析】以小环为对象，垂直杆方向根据受力平衡可得

N+qvpB=nigcos37°

解得

_wgcos37°-N_0.8wg-0.4wg2mg

“qBqB5qB

故选Bo

【题型三】带电体在洛伦兹力作用下的运动

1.带电体在匀强磁场中速度变化时洛伦兹力的大小往往随之变化，并进•步导致弹力、摩擦力的变

化，带电体将在变力作用下做变加速运动。

2.利用牛顿运动定律和平衡条件分析各物理量的动态变化时要注意弹力为零的临界状态，此状态是

弹力方向发生改变的转折点。

3.解题步骤

(1)确定研究对象，即带电体；

(2)确定带电体所带电荷量的正、负以及速度方向；

(3)由左手定则判断带电体所受洛伦兹力的方向，并作出受力分析图；

(4)由平行四边形定则、矢量三角形或正交分解法等方法，根据物体的平衡条件或牛顿第二定律列方程

求解；

(5)对于定性分析的问题还可以采用极限法进行推理，从而得到结论。

【典型例题5】如图所示，光滑水平桌面上有一轻质光滑绝缘管道，空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感

应强度大小为以绝缘管道在水平外力厂(图中未画出)的作用下以速度v向右匀速运动。管道内有一带

正电小球，初始时位于管道时端且相对管道的速度为0，•段时间后，小球运动到管道N端，小球质量为

〃人电量为小管道长度为/,小球直径略小于管道内径。关于小球从例端运动到N端过程，下列说法正

确的是()

A•时间为

B.小球所受洛伦兹力做正功

C.小球所受洛伦兹力方向竖直向上

D.外力/做的功为0，引

【答案】D

【解析】A.绝缘管道在水平外力厂的作用下以速度v向右匀速运动，故小球受到的洛伦兹力在沿管道方

向的分力保持不变，根据牛顿第二定律得

qvB=ma

根据位移公式有

l^-at2

2

解得

\qvB

故A错误；

B.洛伦兹力始终垂直于速度方向，可知小球所受洛伦兹力不做功，故B错误；

C.小球水平方向做匀速直线运动，沿管道做匀加速直线运动，合速度方向斜向右上方，根据左手定则可

知，小球所受洛伦兹力方向斜向左上方，故C错误；

D.小球所受洛伦兹力不做功，故在沿管道方向的分力做正功的大小等于垂直于管道向左的分力做负功的

大小，外力始终与洛伦兹力垂直管道的分力平衡，则有

故D正确。

故选D。

【典型例题6】如图所示，一个质量为机的带电小滑块，放置在倾角a的光滑绝缘斜面上，斜面固定且一

半置于垂直纸面向里的匀强磁场中。小滑块由静止开始从斜面顶端沿斜面滑下，进入磁场后，下列情况不

可能出现的是（）

A.小滑块沿斜面匀速滑到斜面底端B.小滑块沿斜面匀加速滑到斜面底端

C.小滑块脱离斜面作曲线运动D.小滑块先沿斜面卜滑一小段距离后脱离斜面作曲线运动

【答案】A

【解析】若小滑块带正电，进入磁场后，受洛伦兹力垂直斜面向下，此后小滑块会沿斜面匀加速滑到斜面

底端;

若小滑块带负电，进入磁场后，受洛伦兹力垂直斜面向上，若速度较小，则洛伦兹力较小，此时小滑块先

沿斜面下滑一小段距离后脱离斜面作曲线运动，若速度较大，则洛伦兹力较大，小滑块脱离斜面作曲线运

动;

分析可知小滑块不会沿斜面匀速滑到斜面底端。

故选A。

如图中所示，光滑绝缘水平面上方足够大空间内存在磁感应强度大小〃=1T的水平匀强磁

场，带正电的物块A静置于水平面上，电荷量夕=0.2C。/=0时，水平力/作用在物块A上，物块A由静

止开始运动，其对水平面的压力随时间的变化图像如图乙，重力加速度gfOmU,则（）

XXXXXX

F-------；-------B

X--------A

V/////////////////////////////

甲

A.物块A的质量加=3kgB.水平力厂不断增大

C.水平力户的大小为70ND.物块A做匀加速直线运动

【答案】D

【解析】A.根据

mg=20N

得

m=2kg

故A错误；

BD.物块A对水平面的压力

Fn=qBv+mg=qBat+mg

物块A对水平面的压力不断增大，则洛伦兹力不断增大，速度不断增大，做加速运动，结合图像可知，速

度均匀增大，则做匀加速运动，水平力/不变，故B错误，D正确；

C.根据

Fn=qBat+mg

图乙图像斜率

k-qBa

代入数据得

a=12.5m/s;

故

户'=〃?〃=25N

故C错误。

故选Do

如图所示，光滑绝缘圆管竖直固定在水平匀强磁场中，一•带正电小球从管口由健静止开始

下落，则下列描述圆管对小球的冲量/随下落时间，和下落高度〃的关系图像中正确的是（）

【答案】A

【解析】小球竖直方向只受重力，小球做自由落体运动，则有

h,1=Qg『2,v=gt.

小球下落过程中在水平方向将受到洛伦兹力，根据水平方向受力平衡可知圆管对小球的弹力大小始终等于

小球所受洛伦兹力，即有

&=%

由此可知圆管对小球的冲量

联立以上各式可得

/=W,I=Bqh

2

则可知，小球的/-/图像为过原点且开口向上的抛物线，/-力图像为过原点的倾斜直线。

故选A=

1.如图所示，空间内有一垂直纸面方向的匀强磁场（方向未知），一带正电的粒子在空气中运动的轨迹如

图所示，由于空气阻力的作用，使得粒子的轨迹不是圆周，假设粒子运动过程中的电荷量不变。下列说法

A.粒子的运动方向为c

B.粒子所受的洛伦兹力大小不变

C.粒子在点的洛伦兹力方向沿轨迹切线方向

D.磁场的方向垂直纸面向里

【答案】D

【解析】A.由于空气阻力做负功，粒子运动过程中速率逐渐减小，由

v

qvB=m—

得

R=—

qB

所以粒子运动的轨道半径逐渐减小，粒子的运动方向为af6TC,A错误；

B.由公式/=0/可知粒子所受的洛伦兹力逐渐减小，B错误；

C.粒子所受的洛伦兹力与速度方向垂直，方向指向弯曲轨迹的内侧，所以粒子在8点的洛伦兹力并不沿

切线方向，C错误；

D.由左手定则可知匀强磁场的方向垂直纸面向里，D正确。

故选D1,

2.如图所示，带负电的小球竖直向下射入垂直纸面向里的匀强磁场，关于小球运动和受力说法正确的是

0

XXIXX

B|

XXvXX

XXXX

A.小球刚进入磁场时受到的洛伦兹力水平向左

B.小球运动过程中的速度不变

C.小球运动过程的加速度保持不变

D.小球受到的洛伦兹力对小球做负功

【答案】A

【解析】A.根据左手定则，可知小球刚进入磁场时受到的洛伦兹力水平向左，A正确；

BC.小球受洛伦兹力和重力的作月，则小球运动过程中速度、加速度的大小和方向都在变，BC错误；

D.洛伦兹力永不做功，D错误。

故选

3.关于安培力和洛伦兹力，下列说法不正确的是()

A.安培力和洛伦兹力性质相同

B.洛伦兹力对运动电荷一定不做功

C.运动电荷在某处受洛伦兹力为零，但该处可能存在磁场

D.洛伦兹力不能改变带电粒子的运动状态

【答案】D

【解析】A.安培力是洛伦兹力的宏观表现，洛伦兹力是安培力的微观形式，所以性质相同，政A不符合

题意；

B.洛伦兹力与电荷运动方向垂直，所以洛伦兹力对运动电荷一定不做功，故B不符合题意；

C.当电荷的速度方向与磁场平行时，电荷受洛伦兹力为零，故C不符合题意；

D.运动电荷可以在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动，运动状态不断改变，故D符合题意。

故选Do

4.如图表示，在磁感强度为8的水平匀强磁场中，有・•足够长的绝缘细棒OO'在竖直面内垂直磁场方向

放置，细棒与水平面夹角为一质量为〃八带电荷为+4的圆环A套在00,棒上，圆环与棒间的动摩擦

因数为〃，且〃<tana。现让圆式A由静止开始下滑，试问圆环在下滑过程中圆环A的最大速率为

()

mgsina

B.

D〃吟(〃cosa-sina)

【答案】C

【解析】由于〃<tana,所以环将由静止开始沿棒下滑，设当环A的速度达到最大值%，时，环受杆的弹力

为N,方向垂直于杆向下，摩擦力为

户"N

此时应有〃=0,即

mgsina=f

N+/〃gcosa=q%B

解得

_///g(sina+//cosa)

故选C。

5.如图，a、力、。为三根相互平行，与纸面垂直的固定长直导线，两两等距，导线中通有大小相等的电

流，方向如图所示。。点与4、b、C的距离相等，已知每根导线在。点的磁感应强度大小均为为。一电子

以速度V从。点沿垂直于纸面方向向外运动，它所受洛伦兹力的大小和方向正确的是()

/♦、、

/、

//、、

//、、

-/一、、

/O\

/、

(•)-------------&)

ah

A.0

B.6©Bov,方向平行于纸面沿oa

C.2eBov,方向平行于纸面并垂直于be

D.2eBov,方向平行于纸面沿ob

【答案】C

【解析】导线a与导线力在。点产生的磁场方向竖直向上，大小为有综，导线c在。点产生的磁场方向

水平向左，大小为综，则三根导线在。点产生的磁感应强度大小为

B=及叶+年=2B。

一电子以速度v从0点沿垂直于纸面方向向外运动。它所受洛伦兹力的大小

f=2eBov

由左手定则得，洛伦兹力的方向方向平行于纸面并垂直于A。

故选C。

6.如图，弹簧测力计下挂有一单匝正方形线框，线框边长为心质量M,线框上边水平且处二垂直纸面向

内的匀强磁场中，线框通有如图力向电流，且线框处于静止状态，若此时弹簧测力计示数大小为尸，已知

该线框单位长度自由电子个数为八，重力加速度为g，则电子定向移动对应的洛仑兹力大小为（）

〃/彳〃〃

XXTxX

XXjxX

XXYxX

F-Ms,Ms-F

A.F-MgB.;Wg-FC.--------2.D.———

4nLnL

【答案】D

【解析】线框受到竖直向下的重力、竖直向上的安培力和弹力，则有

Mg=与产

而线框中的安培力是由nL个电子受到的洛伦兹力的合力，所以

解得

F_Mg-F

洛nL

故ABC错误，D正确。

故选D。

7.（多选）如图所示，质量为，〃的带正电的滑块由静止开始沿绝缘粗糙斜面下滑，滑块与斜面间的动摩擦

因数为以，斜面倾角为〃，空间内匀强磁场的磁感应强度大小为6、方向垂直纸面向外。若滑块所带电荷量

为夕，已知重力加速度为g,则下列说法正确的是（）

A.滑块沿斜面下滑的最大速度为整学

qB

B.滑块沿斜面下滑的最大速度为弊

qB

C.滑块沿斜面下滑的最大加速度为gsinO

D.滑块沿斜面下滑的最大加速度为gsin9-〃gcos。

【答案】AC

【解析】滑块刚要离开斜面时，对斜血的压力为0,滑块沿斜血的速度达到最大，同时加速度达到最大，

此时有

qvB=mgCOs0

mgsm0=ma

解得

_mgcos0

”qB

故选AC0

8.（多选）如图所示，在空间中存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为反一倾角为0的固定

绝缘杆上套有质量为小、电荷量为+1的带电小球，小球与杆间的动摩擦因数为〃，重力加速度为g。小球

由静止开始滑动，假设磁场区域足够大，杆足够长，则下列说法正确的是（）

A.小球先做加速度增大的加速运动，紧接着做匀速运动

B.小球的加速度先增大后减小，最大加速度大小为gsin。

C.小球的加速度最大时，小球运动速度的大小为些普

qB

D.小球最终速度大小为物

【答案】BD

【解析】开始运动阶段

mgcos0>qvB

对小球，根据牛顿第二定律有

mgsin-//(wgcos3-qvB\=nic\

加速度为

_mgsin0-//(/ngcos0-qvB)

a\=

m

小球先做加速度增大的加速运动，当

mgcos0=qvB

即

_mgcos0

时，摩擦力等丁零，加速度最大，为gsin〃，之后小球受到的支持力垂直杆向下，根据牛顿第二定律有

mgsin0--mgcosO'\=ma

解得小球的加速度

_mgsin°一认qvB-小geos0)

a)=

m

小球做加速度减小的加速运动，加速度减小到。后做匀速运动，速度达到最大值为

mg(sin。〃cos0)

V=---------------------------

m"qB

故选BDo

9.如图所示，将一由绝缘材料制成的带一定正电荷的小滑块(可视为质点)放在倾斜的固定木板上，空

间中存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为心测得小滑块的质量为〃?，木板的倾角为仇木

板与滑块之间的动摩擦因数为〃。滑块由静止释放，依次经过力、B、C、。四个点，且力庆COS,小滑块

经过力夙C7)所用的时间均为重力加速度为g。下列说法正洞的是()

XXXXXXXX

X

X

X

X

XXXXXXXX

A.到达。点之前滑块先加速后减速

B.到达C点之前滑块所受的摩擦力先增大后减小

C.滑块所带的电荷量为噜吐%衿

D.滑块的加速度先减小后增大

【答案】C

【解析】ABD.以滑块为对象，根据左手定则可知，滑块运动过程受到的洛伦兹力垂直斜面向下，滑块由

静止释放，根据牛顿第二定律可得

mgsin。一〃(mgcos0+qvB)=ma

可知随着滑块速度的增大，滑块的加速度减小，当加速度减至。后，滑块将做匀速运动，所以滑块先做加

速度减小的加速运动，然后做匀逗运动。小滑块经过44、CO所用的时间均为可知滑块到达力B前已经

做匀速运动，到达C之前滑块先加速后匀速，滑块所受的摩擦力先增大后不变。故ABD错误；

C.滑块匀速运动时，有

d

V=—

/

根据平衡条件可得

mgsin。=4(mgcos0+qvB)

联立，解得滑块所带的电荷量为

mgtsin0mgtcos0

q=-----------------------------

Be。Bd

故C正确。

故选C。

10.如图所示，足够长的两个平行纸面带绝缘凹槽的光滑倾斜滑道，与水平面的夹角分别为a和/?

(a＜?)，加垂直于纸面向里的磁场，分别将质量相等且带等量正、负电荷的小球a、b依次从两滑道的

顶端由静止释放，关于两球在槽上运动的说法正确的是()

A.a、b两球沿槽运动的最大速度分别为匕和匕，则匕＞％

B.在槽上，。、两球都做匀加速直线运动，且勾〈为

C.〃、方两球沿槽运动的时间分别为乙和乙，则。＜乙

D.八两球沿直槽运动的最大位移分别为s“和s〃，则、＞演

【答案】C

【解析】B.两小球受到的洛伦兹力都与斜面垂直向上，沿斜面方向的合力为重力的分力，故两球都做匀

加速直线运动，加速度为

a“=gsin/7,4/)=gsina

可见的力，故B错误；

A.当加速到洛伦兹力与重力沿垂直斜面向下分力相等时，小球脱离斜面则

mg8s0=Bqv

所以

_mgcosp_/ngcosa

V0~一~qB-'Vh~―qB-

由于。＜夕，所以故A错误；

C.由

得

mm

~a，k=T-"

Bqtan0Bqtana

则力，故C正确；

D.由

vi-lax求得

gnrcos2P_gm2cos2a

"2B~q~sin/?"2B~q~sintz

因a<£,则sa<Sb，故D错误。

故选C。

11.如图，光滑的水平桌面上平放着内壁光滑的试管，试管底部有质量为02kg的带电小球，整个装置处

于竖直向下的匀强磁场中。在水平拉力尸的作用下，试管向右以2m/s的速度匀速运动，最终芍电小球以

4m/s的速度飞出管口。则该过程中（）

A.小球带负电B.小球的加速度逐渐变大

C.洛伦兹力对小球做功1.6JD.拉力厂对试管做功1.2J

【答案】D

【解析】A.小球能从管口处飞出，说明小球受到指向管口的洛伦兹力，根据左手定则判断，小球带正

电，故A错误；

B.小球垂直于管子向右的分运动是匀速直线运动，则小球在垂直于管子方向上合力为零。小球沿管子方

向受到洛伦兹力的分力是由小球垂直于管子向右的速度产生，根据。=80可知，水平向右速度不变，则

指向管口的洛伦兹力不变，所以小球的加速度不变，故B错误；

C.洛伦兹力总是与速度垂直，洛伦兹力对小球不做功，故C错误；

D.根据动能定理可得，试管对小球做的功力

W=-mv；--mv,2=—xO.2x4:J--xO.2x2:J=I.2J

2-222

则小球对试管做的负功为1.2J,由于试管做匀速直线运动，动能不变，则外力做功之和为零，所以拉力产

对试管做的正功L2J,故D正确。

故选D。

12.如图所示，质量为〃7、带电荷量为+q的物块，在水平向外的匀强磁场中，沿着竖直绝缘墙壁由静止开

始下滑，已知物块与墙壁间的动摩擦因数为〃，磁感应强度为B,墙壁无限高，下列说法正确的是

()

、••••

••••

A.物块在下滑过程中只受重力、摩擦力和洛伦兹力

B.物块下滑过程中先做加速度减小的加速运动，后匀速运动

C.物块下滑的最大速度为管

Bq

D.物块在下滑过程中，受到的洛伦兹力不做功，物块机械能守恒

【答案】B

【解析】A.物块在下滑过程中受重力、弹力、摩擦力和洛伦兹力，故A错误；

B.物块下滑过程中，根据牛顿第二定律得

mg_f=ma

摩擦力为

/=八=伙/8

所以物块下滑过程中做加速度减小的加速运动，最终做匀速运动，故其加速度小于重力加速度g,故B正

确；

C.当物块匀速时，速度最大，有

nig-pqvB-0

解得

故c错误；

D.物块在下滑过程中，尽管物块受到洛伦兹力作用，但洛伦兹力不做功，而摩擦力做功，所以物块的机

械能减小，故D错误。

故选

13.（多选）如图所示，一带正电的物块静止在粗糙的绝缘的水平地面上，整个空间有垂直纸面向里的匀

强磁场。现给物块一个水平向右的瞬时速度，则物块在地面上的运动情况可能是（）

XXXXX

XXXXX

/7777777777777777777777Z7777777777777

A.做加速运动

B.先做减速直线运动，后做匀速运动

C.始终做匀速运动

D.做减速运动直到静止在地面上

【答案】CD

【解析】根据左手定则可知，带正电物块向右运动所受洛伦兹力的方向向上，其大小与物块的初速度大小

有关。由于物块的初速度大小未具体给出，所以洛伦兹力的大小与物块的重力可能出现三种不同的关系。

若洛伦兹力大于重力,